JPS608331B2 - Fuel control device for internal combustion engines - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用燃料制御装置に関し、特にクランク
軸の回転に同期した基準角度信号を分周回路により分周
し、その分周した信号により燃料噴射を制御する燃料制
御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fuel control device for an internal combustion engine, and in particular to a fuel control device for dividing a reference angle signal synchronized with the rotation of a crankshaft using a frequency dividing circuit, and controlling fuel injection using the frequency-divided signal. This relates to a control device.

第１図はこの種従来の燃料制御装置の１例を示し、１は
中央演算処理装置（ＣＰＵ）、２は各種演算データが書
き込まれるランダムアクセスメモリＲＡＭや各種制御プ
ログラムが予め書き込まれているリードオンリメモリＲ
ＯＭを有するメモリである。Fig. 1 shows an example of this type of conventional fuel control device, where 1 is a central processing unit (CPU), 2 is a random access memory RAM into which various calculation data are written, and leads into which various control programs are written in advance. Only Memory R
It is a memory with OM.

中央演算処理装置１は、クランク軸の所定回転角度毎、
本例では６気筒４サイクルエンジンを１例とし、１２０
度毎に生起する基準角度信号ＳＳにより割込みをかけら
れ「 メモリ２のプログラムやデータに従って演算プロ
グラムを実行して燃料噴射データとしての燃料噴射信号
のパルス幅データ等や点火に関するデータを算出する。
次いで、アドレスバス３にアドレス信号を送出して所望
の回路、例えば燃料出力回路４を選択し、コントロール
バス５に送出されたタイミング信号のタイミングで、燃
料噴射データをデータバス６を介して燃料出力回路４１
こ供給して書き込む。同様にして点火出力回路７‘こ点
火データを書き込む。燃料出力回路４は、基準角度信号
ＳＳを分周回路８により分周、本例では３分周した３６
０度毎のタイミング信号ＴＳにより動作し、３６０度毎
に燃料噴射信号ＩＳを出力して燃料噴射を行っている。
また、点火出力回路７は、１２０度毎の基準角度信号Ｓ
Ｓをタイミング信号としており、１２０度毎に点火信号
ＩＧＳを出力して点火を行っている。なお、分周回路８
は複数のフリップフロップから構成でき、基準角度信号
ＳＳの順次の入来に応じて各フリップフロップの内容を
変化させ、本例では、１２０度毎にその内容を「０「
１「 ２↓「０、１「２」………と繰り返し変化させ「
これにより３６０度毎のタイミング信号ＴＳを取り出
しているｂ前述した燃料噴射信号のパルス幅データはト
通常次のようにして算出する。基準角度信号ＳＳによる
割り込み信号が中央演算処理装置１に供給されると、ま
ず、吸入空気量センサ（図示せず）により吸入空気量Ｑ
を測定すると共に、角度センサからの単位角度信号、例
えば１度信号を計数してエンジン回転数Ｎを測定し「
これらのデータに塞いて基本量Ｑ／Ｎを算出する。次に
、冷却水温等を測定して補正係数８を算出する。次いで
、基本量Ｑ／Ｎと補正係数３とから運転状態に対応した
燃料噴射信号のパルス幅データを算出する。かかる演算
において、吸入空気量Ｑやエンジン回転数Ｎは運転状態
に応じて時々刻々変化しているので、燃費や排気ガス対
策等を考慮すると〜燃料噴射直前のデータＱ、Ｎにより
基本量Ｑ／Ｎを求める必要がある。一方「補正係数８を
求めるための冷却水温等の変化速度はｔ吸入空気量Ｑや
エンジン回転数Ｎに比較して遅いので、補正演算に用い
るデータは必ずしも燃料噴射直前のデータを必要としな
い。しかして、従来は、１２０度毎の基準角度信号ＳＳ
による割込みが発生する度毎に、前述したすべてのデー
タを算出しており、高速に動作する入力読み込み回路や
高速に動作する中央演算処理装置が必要であり、この種
制御装置が非常に高価なものであった。The central processing unit 1 rotates the crankshaft at every predetermined rotation angle.
In this example, a 6-cylinder 4-stroke engine is used as an example, and 120
An arithmetic program is executed according to the programs and data in the memory 2 to calculate pulse width data of the fuel injection signal as fuel injection data and data related to ignition.
Next, an address signal is sent to the address bus 3 to select a desired circuit, for example, the fuel output circuit 4, and the fuel injection data is sent to the data bus 6 to output the fuel at the timing of the timing signal sent to the control bus 5. circuit 41
Supply this and write. Similarly, ignition data is written into the ignition output circuit 7'. The fuel output circuit 4 divides the reference angle signal SS by a frequency divider circuit 8, in this example, the frequency is divided by 3 to 36.
It operates according to a timing signal TS every 0 degrees, and outputs a fuel injection signal IS every 360 degrees to perform fuel injection.
The ignition output circuit 7 also receives a reference angle signal S every 120 degrees.
S is used as a timing signal, and ignition is performed by outputting an ignition signal IGS every 120 degrees. In addition, the frequency dividing circuit 8
can be composed of a plurality of flip-flops, and changes the contents of each flip-flop according to the successive arrival of the reference angle signal SS. In this example, the contents are changed to "0" every 120 degrees.
1 " 2 ↓ " 0, 1 " 2 "... Repeatedly change "
As a result, a timing signal TS is obtained every 360 degrees.B The pulse width data of the fuel injection signal mentioned above is usually calculated as follows. When the interrupt signal from the reference angle signal SS is supplied to the central processing unit 1, the intake air amount Q is first detected by the intake air amount sensor (not shown).
At the same time, the unit angle signal from the angle sensor, for example, 1 degree signal, is counted to measure the engine rotation speed N.
The basic quantity Q/N is calculated based on these data. Next, the correction coefficient 8 is calculated by measuring the cooling water temperature and the like. Next, pulse width data of the fuel injection signal corresponding to the operating state is calculated from the basic quantity Q/N and the correction coefficient 3. In such calculations, since the intake air amount Q and the engine speed N change from moment to moment depending on the operating condition, taking fuel efficiency and exhaust gas countermeasures into consideration, the basic amount Q/N is calculated based on the data Q and N immediately before fuel injection. It is necessary to find N. On the other hand, since the rate of change of the cooling water temperature, etc. for determining the correction coefficient 8 is slow compared to the intake air amount Q and the engine rotation speed N, the data used for the correction calculation does not necessarily require data immediately before fuel injection. However, conventionally, the reference angle signal SS every 120 degrees
All the data mentioned above is calculated every time an interrupt occurs, which requires a high-speed input reading circuit and a high-speed central processing unit, making this type of control device extremely expensive. It was something.

そこで、装置を廉価にするために、冷却水温に基いた補
正係数８の算出、基本量ＱノＮの算出およびこれらの各
種データから燃料噴射信号のパルス幅データの算出を、
基準角度信号ＳＳ毎に〜行うことが考えられる。Therefore, in order to reduce the cost of the device, we calculated the correction coefficient 8 based on the cooling water temperature, calculated the basic quantity QNON, and calculated the pulse width data of the fuel injection signal from these various data.
It is conceivable to perform ~ for each reference angle signal SS.

すなわち〜基準角度信号ＳＳの割込をプログラムにより
１、２、３Ｌ１「２、３ト・・・…と繰り返し計数しト
その計数値に応じて上記各データの算出プログラムを順
次に実行する方法が考えられる。しかしながら、かかる
方法においては、燃料噴射タイミングと割込み信号（基
準角度信号）との相対的関係が分らないので、噴射タイ
ミングに合わせ最適な順序で各データの算出プログラム
を実行させることを保証できず、その結果、過渡状態で
好ましい燃料制御を確実には行えず、燃料や排気が悪化
してしまう。本発明の目的は、このような従来の欠点を
除去するため、基準角度信号を分周して燃料出力回路に
供給するタイミング信号を得る分周回路の内容を逐次読
み取り、燃料噴射タイミングに合せて最適な順序で燃料
制御に必要な各種データを算出することのできる内燃機
関用燃料制御装鷹を提供することにある。以下、図面に
基いて本発明を説明する。That is, there is a method in which the interruption of the reference angle signal SS is repeatedly counted as 1, 2, 3L1, 2, 3, etc. by a program, and the calculation program for each of the above data is sequentially executed according to the counted value. However, in this method, the relative relationship between the fuel injection timing and the interrupt signal (reference angle signal) is not known, so it is guaranteed that the calculation program for each data will be executed in the optimal order according to the injection timing. As a result, it is not possible to reliably perform preferable fuel control in transient conditions, resulting in deterioration of fuel and exhaust conditions.The purpose of the present invention is to eliminate such conventional drawbacks by separating the reference angle signal. A fuel control system for internal combustion engines that can sequentially read the contents of a frequency divider circuit to obtain a timing signal to supply to the fuel output circuit, and calculate various data necessary for fuel control in the optimal order according to the fuel injection timing. The present invention will be described below with reference to the drawings.

第２図は本発明の１例を示し、第１図と同様な箇所には
同一の符号を付して説明を進める。FIG. 2 shows an example of the present invention, and the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals and the explanation will be continued.

ここで、２１‘ま分周回路８の内容を中央演算処理装置
１に取り込むためのインターフェイス回路であり「トラ
イステートバツフア群２２およびアドレスデコーダ２３
を有する。トライステートバツフア群２２は「分周回路
８を横成するフリップフロップ群の出力デ山夕を入力と
し「出力端子をデータバス６と接続する。アドレスデコ
ーダ２３は、アドレスバス３内のデータを入力とし、そ
のデータに応じてバッファ群２２に制御信号を送給する
。分周回路８の内容ｔすなわち「０、１「 ２」「「０
も１、２」…・・・…と順次に変化する各フリップフロ
ップの出力状態を次のようにして中央演算処理装置川こ
取に込む。Here, 21' is an interface circuit for importing the contents of the frequency dividing circuit 8 into the central processing unit 1.
has. The tristate buffer group 22 receives the output terminals of the flip-flops forming the frequency divider circuit 8 as input, and connects its output terminal to the data bus 6. The address decoder 23 receives the data in the address bus 3. A control signal is sent to the buffer group 22 according to the input data.The content t of the frequency dividing circuit 8 is "0, 1"2""0
The output state of each flip-flop, which changes sequentially as "1, 2", etc., is input to the central processing unit as follows.

中央演算処理装置１はメモリ２に予め書き込んだプログ
ラムに従って動作し「インターフェイス回路２亀に割当
てたアドレスデータをアドレスバス３を介してアドレス
デコーダ２３に送給する。The central processing unit 1 operates according to a program written in advance in the memory 2 and sends the address data assigned to the interface circuit 2 to the address decoder 23 via the address bus 3.

これによりアドレスデコーダ２３はバッファ群２２を付
勢してバッファ群２２の出力を低インピーダンスとなし
、バッファ群２２の入力を通過させて出力端子から取り
出すようにする。従ってｔ分周回路８の各フリツプフロ
ツプの出力データがデータバス８を介して中央演算処理
装置１もこ供給され〜分周回路８の内容、すなわち、燃
料噴射時期に対するクランク軸の角度位置を読み取るこ
とができる。なお、中央演算処理装置１が他のプログラ
ムを実行してるときは、アドレスバス３には前述したア
ドレスとは異つたアドレスが設定されており、アドレス
デコーダ２３はバツフア群２２の出力を高インピーダン
スとなしてバッファ群２２を切り離す。第３図は、第２
図に示した構成により分周回路８の内容を読み込み、こ
の読み込みデータに基いて所定の角度毎に各種演算を割
付けて実行する場合の１例を示す。As a result, the address decoder 23 energizes the buffer group 22 to make the output of the buffer group 22 a low impedance, allowing the input of the buffer group 22 to pass through and being taken out from the output terminal. Therefore, the output data of each flip-flop of the t frequency divider circuit 8 is also supplied to the central processing unit 1 via the data bus 8, so that it is possible to read the contents of the frequency divider circuit 8, that is, the angular position of the crankshaft with respect to the fuel injection timing. can. Note that when the central processing unit 1 is executing another program, an address different from the above-mentioned address is set on the address bus 3, and the address decoder 23 converts the output of the buffer group 22 into a high impedance. The buffer group 22 is separated. Figure 3 shows the second
An example will be shown in which the contents of the frequency dividing circuit 8 are read using the configuration shown in the figure, and various calculations are assigned and executed for each predetermined angle based on the read data.

例えば、０〜１２０度で冷却水温に基いた補正係数３を
算出し、１２１度〜２４０度では、０２センサで検出し
た検出データに基いて補正係数ｙを算出し、燃料噴射直
前の２４１度〜３６０度では、吸入空気量Ｑおよびエン
ジン回転数Ｎを検出して基本量Ｑ／Ｎを算出すると共に
補正係数Ｂ、ｙおよび基本量Ｑ／Ｎにより燃料噴射信号
ＩＳのパルス幅を算出する。このパルス幅の燃料噴射信
号ＩＳを、分周回路８からのタイミング信号ＴＳのタイ
ミングで燃料出力回路４から燃料噴射弁（図示せず）に
供給して所望量の燃料を噴射させる。なお、以上の説明
は６気筒４サイクルエンジンの場合を例にして説明した
が、４気筒４サイクルエンジンの場合は、基準角度信号
ＳＳをクランク軸の１８０度毎に生起するようにし、分
周比を２とすることができる。For example, from 0 to 120 degrees, correction coefficient 3 is calculated based on the cooling water temperature, from 121 degrees to 240 degrees, correction coefficient y is calculated based on the detection data detected by the 02 sensor, and from 241 degrees to 240 degrees just before fuel injection. At 360 degrees, the intake air amount Q and engine speed N are detected to calculate the basic amount Q/N, and the pulse width of the fuel injection signal IS is calculated based on the correction coefficients B, y and the basic amount Q/N. The fuel injection signal IS having this pulse width is supplied from the fuel output circuit 4 to a fuel injection valve (not shown) at the timing of the timing signal TS from the frequency dividing circuit 8 to inject a desired amount of fuel. The above explanation has been made using a 6-cylinder 4-stroke engine as an example, but in the case of a 4-cylinder 4-stroke engine, the reference angle signal SS is generated every 180 degrees of the crankshaft, and the frequency division ratio is can be set to 2.

また、４気筒２サイクルエンジンの場合は、信号ＳＳを
クランク軸の９０度毎に生起するようにし、分周比を４
とすることができる。以上説明したように、本発明によ
れば、基準角度信号を分周して燃料出力回路に供給する
タイミング信号を得る分周回路の内容を読み取り、その
読み取った内容に応じて異ったデータ算出プログラムを
実行するようにしたので、運転状態に応じて変化速度が
早い情報の演算については燃料噴射の直前に実行し、比
較的変化速度の遅い情報の演算については燃料噴射した
直後に実行して次の燃料噴射演算のデータとなすように
、所定の回転角度毎に各種演算をその内容に応じて割付
けることができ、処理速度の比較的遅い中央演算処理装
置や入力回路を用いて、所望の燃費や排気を得ることが
できる。In addition, in the case of a 4-cylinder 2-stroke engine, the signal SS is generated every 90 degrees of the crankshaft, and the frequency division ratio is set to 4.
It can be done. As explained above, according to the present invention, the content of the frequency dividing circuit that divides the reference angle signal to obtain the timing signal to be supplied to the fuel output circuit is read, and different data calculations are performed according to the read content. Since the program is executed, calculations for information that changes quickly depending on the operating condition are executed immediately before fuel injection, and calculations for information that changes relatively slowly are executed immediately after fuel injection. Various calculations can be assigned according to the content for each predetermined rotation angle, such as data for the next fuel injection calculation, and the desired of fuel efficiency and emissions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従釆の燃料制御装置の１例を示すブロック図、
第２図は本発明燃料制御装置の１例を示すブロック図、
第３図は各種演算をクランク軸の所定の回転角度毎に割
付けた１例を示す説明図である。 １…・・・中央演算処理装置、２・・・・・・メモリ、
３，５，６・…・・バス、４・・・・・・燃料出力回路
、７……点火出力回路、８・・・・・・分周回路、２１
・・・…インターフェース回路、２２・・・・・・バッ
ファ群、２３・・・…アドレスデコーダ、ＳＳ，ＴＳ，
ＩＳ，ＩＧＳ…・・・信号。 第１図麹２図 簾３図FIG. 1 is a block diagram showing an example of a subordinate fuel control device;
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the fuel control device of the present invention;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which various calculations are assigned to each predetermined rotation angle of the crankshaft. 1...Central processing unit, 2...Memory,
3, 5, 6... Bus, 4... Fuel output circuit, 7... Ignition output circuit, 8... Frequency division circuit, 21
...Interface circuit, 22...Buffer group, 23...Address decoder, SS, TS,
IS, IGS...Signal. Figure 1: Koji 2: Blinds: 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ クランク軸の所定の回転角度毎に生起する基準角度
信号を分周する分周回路と、該分周回路で得たタイミン
グ信号のタイミングで燃料噴射信号を出力する燃料出力
回路と、前記燃料噴射信号のパルス幅等の燃料噴射デー
タを演算し、該演算データを前記燃料出力回路に供給す
る中央演算処理装置とを有し、前記分周回路の内容をイ
ンタフエース回路を介して前記中央演算処理装置に読み
込み、燃料制御に必要なデータの算出演算のうち前記読
み込んだ内容に対応したデータ算出演算を実行するよう
にしたことを特徴とする内燃機関用燃料制御装置。1. A frequency dividing circuit that divides a reference angle signal generated at each predetermined rotation angle of the crankshaft, a fuel output circuit that outputs a fuel injection signal at the timing of a timing signal obtained by the frequency dividing circuit, and the fuel injection circuit. a central processing unit that calculates fuel injection data such as a pulse width of a signal and supplies the calculated data to the fuel output circuit; A fuel control device for an internal combustion engine, characterized in that data calculation operations corresponding to the read contents are executed among data calculation operations for data necessary for fuel control that are read into the device.